謝東陽 靳芳明(新疆天業(集團)有限公司,新疆 石河子 832000)
苯乙烯市場發展前景分析
謝東陽 靳芳明(新疆天業(集團)有限公司,新疆 石河子 832000)
簡述了苯乙烯基本特性,介紹了苯乙烯下游產品及需求,重點分析了苯乙烯市場行情、銷售情況及對未來的展望。
苯乙烯;市場;前景分析
苯乙烯是用苯取代乙烯的一個氫原子形成的有機化合物,為無色透明油狀液體,不溶于水,可溶于乙醇、乙醚等有機溶劑,暴露空氣中易發生聚合和氧化。苯乙烯是聚苯乙烯的單體,普通聚苯乙烯樹脂為非晶態透明顆粒。聚苯乙烯是一種常見的高分子材料,其制品透明度極高,透光率多可達90%以上。其制品應用非常廣泛多用于發泡、防震、保冷和隔音材料,也用作聚氯乙烯、聚丙烯的改性劑等,此外,還多用于生產涂料、染料[1-4]。
目前,生產苯乙烯的主要方法有:乙苯催化脫氫法、乙苯丙烯共氧化法[3][7]。
2.1 乙苯催化脫氫法
乙苯脫氫法是我國目前生產苯乙烯的主流方法,主要包括乙苯氧化脫氫和催化脫氫兩種常見生產工藝。在催化劑作用下,反應溫度控制在550~600℃時乙苯脫氫生成苯乙烯。進料過程中摻入高溫水蒸氣,降低相對分壓,為反應提供所需部分熱量。乙苯返回量減少,裝置產能增高,裝置改造投入費用低。但是也存在一些缺點:如氫與反應物有爆炸風險,工藝控制要求嚴格,過量的氧會降低催化劑選擇性,乙苯轉化率雖較高但副產物較多。
2.2 乙苯共氧化法
以乙苯和丙烯為原料,得到苯乙烯和環氧丙烷。在該生產路線中,乙苯被氧氣氧化成乙苯的過氧化物,該過氧化物再被用來氧化成丙烯,得到1-苯基乙醇和環氧丙烷。最后,1-苯基乙醇脫水后就可以得到苯乙烯。此法主要特點是每生產一噸苯乙烯就可聯產0.4噸環氧丙烷。優點是:它既不需脫氫法那樣的高溫,還可避免氯醇法的中間產物環氧丙烷帶來的環境問題。缺點是反應復雜,工藝流程長,副產物多,相比于脫氫法,乙苯單耗高。
2.3 原料乙苯來源
2.3.1 苯與乙烯催化反應制乙苯
工業生產乙苯的工藝技術包括AlCl3液相烴化法、分子篩烴化法以及催化精餾等工藝,涉及的催化劑有AlCl3ZSM-5Y型分子篩和MCM-22。在催化劑研發上,苯與烯烴烷基化反應過程經歷了由腐蝕性強,產品不易分離,反應器簡單AlCl3、HF的催化劑到現在應用廣泛活性好,無污染的分子篩催化劑,但穩定性差需頻繁再生。
2.3.2 苯和乙醇反應制乙苯
苯與乙醇烷基化反應生成乙苯,與乙醇繼續烷基化反應,生成少量二乙苯和多乙苯,降低了乙苯的收率,故多乙苯烷基轉移過程就顯得很重要。但苯同乙醇烷基化反應副產多,產生甲苯等多種雜質,影響了進一步的烷基轉移反應。液相烷基轉移副反應少、反應溫度低、產物中甲苯和二甲苯等含量低、壽命長、能耗低,適用于苯與乙醇工藝的烷基轉移反應工藝。目前,山東菏澤玉皇化工有限公司采用苯和乙醇制乙苯。
3.1 產能及擴產情況分析
近年來,我國苯乙烯的產能不能滿足國內實際需求,需大量進口。2008年苯乙烯的進口量為281.08萬t,2014年的進口量繼續增加為373.09萬t。我國苯乙烯產能逐年增加,2005年
171.7 萬t/a,2015年增加到758.9萬t/a。超過50萬t/a以上代表性企業主要包括:中國殼牌石油化工有限公司(70萬噸)與中國石油鎮海煉化利安德苯乙烯有限公司(62萬噸)采用SM/PO工藝,上海賽科石油化工有限責任公司(65萬噸)采用的為UOP/ Lummus技術,天津大沽化工股份有限公司(50萬噸)采用的為Fina/Badger技術。
從2016年至2020年,在建或擬建產能約為204萬噸,其中最大的青島堿業新材料科技有限公司與阿貝爾化學(江蘇)有限公司新建產能都高達50萬噸。如果這些裝置按計劃投產,
2020年,預計我國苯乙烯的總產能達到約963萬t。
隨著苯乙烯需要與供給的變化,以及區域關系,其價格都表現出差異。2016年11月份,苯乙烯市場開始轉暖運行,市場價格較前10月上漲2000-2200元/噸左右。國民經濟持續增長,人民生活水平不斷提高,汽車、涂料、家電等產業都在加速發展,EPS產品大量用作建筑業優良的保溫材料。隨著我國玻纖、涂料、澆鑄工藝等相關領域發展,不飽和聚醋樹脂產量也將持續增長,苯乙烯的需求量也不斷增加。
經過多年發展,我國苯乙烯的生產能力和產量已得到全面的增長。但是在技術路線和工藝上,仍面對諸多問題。只有不斷加大科技研發力度,尋找掌控自主知識產權替代技術及路線,研發穩定性良好的新型催化劑,提高工藝水平,強化產品質量,實現我國由苯乙烯生產大國向苯乙烯技術強國的轉變。
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謝東陽(1984-)男,漢,四川南充,工程師,碩士研究生,應用化學專業,畢業石河子大學化學化工學院。